裝配式鋼結構發展的分析與建議

梅雨生

摘要：本文分析了裝配式鋼結構發展現狀，指出其發展受到阻礙的四個方面。結合鋼結構建筑固有的幾個優勢，本文提出加強政府主導下的宣傳與推廣、推進裝配式鋼結構全產業鏈規模化發展、加強配套規范族的全面建立、積極推動機器人焊接技術和BIM技術等新技術與裝配式鋼結構的融合等四條建議。

關鍵詞：裝配式;鋼結構;發展;建議

與混凝土、磚石材料相比，鋼材可謂是一種綠色、低能耗的建筑材料。即便算上生產過程，鋼結構建筑的能耗依然比鋼筋混凝土建筑、砌體結構建筑低得多。2016年2月21日，《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》提出，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%，積極穩妥推廣鋼結構建筑。時至今日，這個規劃的時間已經過半，然而現階段，我國裝配式鋼結構建筑的發展，較之預期比較落后，落后于裝配式混凝土建筑，主要表現在：

1.鋼結構市場占有率低

工業發達國家如瑞典、美國，鋼結構住宅占新建住宅總面積的比例，高達80%和75%。而同時期我國鋼結構住宅，其新建住宅面積，占總新建住宅面積，不到5%。

1.1產業鏈碎片化現象嚴重

在工業發達國家，鋼結構建筑，特別是民用住宅建筑，建筑開發相關企業往往擁有完整的產業鏈。其大型企業往往能使得材料、研發、生產、加工、安裝、物流等方面聯系緊密。而在我國，這些上下游產業之間的結合不甚緊密。原材料的生產與加工脫節，產業研發與安裝脫節，設計、施工、運營、維護各自脫節，這些現象在我國可謂司空見慣。

1.2配套產業不完善

我國為鋼結構提供內外墻板、樓蓋板的企業較少，且多為一些小廠，未能實現規模化。相關墻板也未能像工業發達國家所能提供的那樣，可以將水電、防腐、保溫、隔音、防水、裝飾等功能聯立集成到一塊板上。

1.3新技術融合緩慢。

我國業已發展起來的BIM技術正在以前所未有的速度鋪張揚厲地發展。國家也要求建設多個BIM技術融合裝配式技術的試點、示范基地。但BIM技術與裝配式鋼結構技術的融合，仍較為緩慢。機器人技術、3D打印技術也方興未艾，但至今這兩項技術與鋼結構技術的融合仍較罕見。新興技術與裝配式鋼結構工程融合緩慢，成為阻礙鋼結構發展的又一障礙。

事實上，目前裝配式鋼結構在我國的發展優勢是非常明顯的，也就是說，鋼結構的許多優勢，并沒有給其帶來合理的產業定位。鋼結構的產業優勢主要表現為以下幾個方面：

2.自重輕

同等條件下，鋼結構的自重僅為鋼筋混凝土結構自重的55%左右（實際上低層輕鋼結構比這個百分比還要低）。

2.1構件截面積小

鋼結構構件的截面積，亦僅為鋼筋混凝土的1/3左右，可以增加老百姓的得房率。

2.2工期短

每兩天半到三天可以完工一層，而鋼筋混凝土約七天一層。實際工期可縮短至鋼筋混凝土工期的50%。

2.3環境壓力小

鋼結構因其安裝系干作業安裝，無須用水，無須用振搗機械，也無須用高強度的泵壓制漿液。其揚塵污染、噪音污染、水污染遠遠小于鋼筋混凝土建筑。

2.4抗震性能

鋼結構完全采用柔性材料，抗震性能遠高于采用脆性材料的混凝土結構和砌體結構。

2.5徐變與碳化

鋼結構抗徐變能力強于混凝土結構，且本身不會像混凝土與二氧化碳產生碳化反應。

2.6建筑設計可與結構設計同時進行

鋼結構建筑由于本身固有特性，其建筑設計與結構設計可以同步進行，而不是與混凝土結構類似，無須先進行建筑設計，再進行結構設計。

2.7項目全壽命周期內的整體成本與混凝土建筑基本持平

鋼結構在其全壽命周期內，整體成本（包括施工成本、運營租金、未來回收鋼材等費用與收益的綜合折算）基本與混凝土持平，甚至在有些情況下，成本低于混凝土建筑。

基于上述分析，我們對現行裝配式鋼結構的發展提出如下建議：

3.加強政府主導下的宣傳與推廣

大力推廣裝配式鋼結構的優勢，啟用一些列優惠政策，從財政、稅費、融資、行政等方面進行政策導引。中央和地方各級政府，加強對裝配式鋼結構的宣傳和推廣工作，使得鋼結構在民間和企業中的認可度抬升。

3.1推進裝配式鋼結構全產業鏈規模化發展

要推進現階段裝配式鋼結構產業鏈的融合發展，產業上下游的材料、物流、安裝、研發要盡量融合在統一的指令源之下。材料選購、設計施工、產品運營和開發創新，要盡量在一個企業實體的主導下完成。推進全產業鏈規模化發展，能大大促進裝配式鋼結構產業向優質、高效的路子上越來越快、越來越好地發展。

3.2加強配套規范族的全面建立

針對目前配套的規范零散、不全面、有瑕疵的問題，筆者認為，要加強配套規范的全面建立健全，使之形成規范的“族”。這樣一來，在項目的全壽命周期里，能做到有所依據，有所憑恃。一套強大、健全的規范族，是產業得以穩定向好發展的定艙石。

3.3積極推動機器人焊接技術、BIM等新技術與裝配式鋼結構的融合

鋼結構建筑的優勢，很多時候在于批量化生產和批量化安裝。如果能將機器人焊接技術（特別是已較成熟的角焊縫焊接技術等），較好地推廣到鋼結構產業中來，則裝配式鋼結構的產業優勢，還將進一步擴大。另外，BIM技術中的一系列快速建模軟件，如Revit，如能更快更好地融入進裝配式鋼結構的設計、施工與運營，必將使得整個產業鏈大為進步。

參考文獻

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